【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及收费站供电，特别涉及一种收费站智能供电系统以及供电切换系统。
技术介绍
1、随着我国经济的飞速发展，基础设施建设力度加大，交通运输能力大幅提升。截止目前，全国高速公路总里程突破13万公里，位居世界第一，高速公路的配电系统为收费、照明、通风、消防、通信、救援、交通安全控制、监控等设备提供电能，供电安全是高速公路正常通行的重要保障，
2、收费站是道路上的重要节点，对车辆进行收费和管控。然而，由于车流量大、设备运行时间长等原因，收费站的能耗较高，给环境带来一定压力，目前收费站供电主要通过就近建设供电网进行供电，缺点是建设费用高昂，安装一台高压变压器成本最低几万甚至十几万，同时长距离容易导致电能损耗大，如果是在山区，线路成本会更高，且经常需要人工维护，如电力设施出现故障，极易发生收费站暂停突发事件，甚至造成交通瘫痪，以及不便于对电网供电和光伏供电进行检测和反馈控制，即不便于对单一供电线路进行补偿供电等问题。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
中提到的问题，本专利技术的目的是提供一种收费站智能供电系统以及供电切换系统，以解决
技术介绍
中提到的问题。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种收费站智能供电系统，包括光伏发电模块、发电控制模块、储能模块、数据检测模块、电网供电模块、供电切换模块和收费站设备用电模块；
4、所述光伏发电模块用于利用多个光伏太阳能电池板将太阳光照转换为环保的电能，并通过导线将电能输送到
5、所述发电控制模块用于负责控制光伏太阳能电池板的电压和电流，作用有：保护光伏组件、调节电压、控制电池充电电压、防止电池过充和欠压，通过导线与收费站的配电柜进行连接；
6、所述储能模块用于存储光伏太阳能电池板发出的多余电能，继而在用电高峰和发电模块难以供给的时候进行补充发电；
7、所述数据检测模块用于监测光伏发电模块的发电环境以及发电控制模块和储能模块的数据参数，使得工作人员远程监控供电状况；
8、所述电网供电模块用于将配电柜的输电端与市政用电网电路进行电性连接，对收费站进行供电；
9、所述供电切换模块用于连接发电控制模块和电网供电模块，根据收费站的用电使用状况，智能切换用电电源；
10、所述收费站设备用电模块用于将配电柜的电源通过导线分别与收费站的用电设备依次进行电性连接。
11、较佳的，所述光伏发电模块中设置有电池板角度调节单元和自动清洗单元，所述电池板角度调节单元用于根据太阳光照角度从而调节光伏太阳能电池板的迎光角度，提升发电量，通过自动清洗单元用于将水高压输送喷洒到光伏太阳能电池板表面上进行冲洗，自动清洁光伏太阳能电池板表面上的灰尘以及污渍。
12、较佳的，所述发电控制模块包括控制器单元、逆变器单元和直流负载单元，所述控制器单元控制控制光伏太阳能电池板的电压和电流，所述逆变器单元用于直流电转换为交流电，所述直流负载单元用于连接逆变器单元模拟不同负载条件下的电流和电压变化情况，测试逆变器单元在不同负载下的输出功率、效率和稳定性，为光伏储能系统的运行和控制提供参考，以及测试储能模块在不同负载下的放电能力、充电能力和循环寿命，为光伏储能的能量管理和优化提供支持。
13、较佳的，所述储能模块包括电池单元、电量监测单元和温度监测单元，所述池单元用于采用蓄电池存储所述光伏发电模块中多余的电能，所述电量监测单元用于监测所述蓄电池电能存储的状况，所述温度监测单元用于监测蓄电池的充放电温度。
14、较佳的，所述蓄电池采用铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池或锂离子蓄电池中的一种。
15、较佳的，所述数据检测模块中设置有日射监测单元、室外温度监测单元和室外监控单元，所述日射监测单元采用日射仪对测量太阳总辐射和分光辐射进行检测，获取太阳光照数据，为光伏太阳能电池提供数据参考，所述室外温度监测单元用于监测室外温度，所述室外监控单元用于监测光伏太阳能电池工作环境。
16、较佳的，所述电网供电模块中设置有电能监测单元，所述电能监测单元用于监测监控收费站设备的用电量和计算电费。
17、较佳的，所述收费站设备用电模块包括收费站监控室供电单元和云收费车道供电单元，所述收费站监控室供电单元用于将配电柜的电能输送到收费站监控室中，对收费站监控室设备进行供电，所述云收费车道供电单元用于将配电柜的电能输送到无人收费车道设备进行供电，所述收费站监控室设备包括收费站通信和通讯设备、收费站计算机设备、收费站cctv监控设备、机柜、服务器和空调，所述无人收费车道设备包括车道控制器、收费员終端、车辆检测器、非接触ic卡读写器、通行信号灯、费额显示器、收据打印机和亭内应急照明。
18、一种收费站用供电切换系统，包括有控制芯片，所述控制芯片上电性连接数据处理器，所述数据处理器用于对采集的数据性进行计算处理，所述控制芯片用于根据计算后的数据信息发生控制指令，所述数据处理器上电性连接光伏切换器和电网切换器，所述光伏切换器和所述电网切换器用于对光伏供电和电网供电的线路进行切换，所述光伏切换器上电性连接有第一驱动器，所述第一驱动器上电性连接有第一继电器，所述电网切换器上电性连接有第二驱动器，所述第二驱动器上电性连接有第二继电器，所述第一驱动器和所述第二驱动器用于控制所述第一继电器和所述第二继电器的通断控制，便于控制供电方式的切换；
19、所述第一继电器和所述第二继电器上电性连接有电压检测器，所述电压检测器用于检测光伏供电和电网供电的电压，所述电压检测器与所述数据处理器电性连接，所述数据处理器上电性连接有反馈调节器，所述反馈调节器与所述第一驱动器和所述第二驱动器电性连接，所述反馈调节器用于根据光伏供电和电网供电的电压进行反馈调节控制，实现根据光伏供电电压的高低，反向控制电网电压进行补偿，保持电压的稳定，反之，通过光伏电压对电网电压进行补偿，提高整个系统的稳定性供电。
20、较佳的，所述反馈调节控制中包括有比例增益、积分增益、微分增益、阈值单元、比较单元和偏差数值，所述检测单元与所述比例增益电性连接，所述比例增益与所述积分增益电性连接，所述积分增益与所述微分增益电性连接，所述阈值单元与所述比较单元电性连接，所述阈值单元与所述输数据处理器电性连接，便于所述控制芯片设定阈值，所述比较单元和所述微分增益电性连接，所述偏差数值用于输送到所述比较单元中；
21、所述反馈调节控制采用的是pid控制算法：
22、所述pid控制算法的数学表达式为：
23、
24、其中kp为比例增益，e(t)为偏差数，u(t)为被控输出量，ki为积分增益，kd为微分增益；
25、e(t)的计算如下：e(t)＝t1-t2，求中t1为设定的电压，t2为实际测量的电压。
26、综上所述，本专利技术主要具有以下有益效果：
27、第一、该收费站智能供电系统中，通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种收费站智能供电系统，其特征在于：包括光伏发电模块、发电控制模块、储能模块、数据检测模块、电网供电模块、供电切换模块和收费站设备用电模块；
2.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述光伏发电模块中设置有电池板角度调节单元和自动清洗单元，所述电池板角度调节单元用于根据太阳光照角度从而调节光伏太阳能电池板的迎光角度，提升发电量，通过自动清洗单元用于将水高压输送喷洒到光伏太阳能电池板表面上进行冲洗，自动清洁光伏太阳能电池板表面上的灰尘以及污渍。
3.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述发电控制模块包括控制器单元、逆变器单元和直流负载单元，所述控制器单元控制控制光伏太阳能电池板的电压和电流，所述逆变器单元用于直流电转换为交流电，所述直流负载单元用于连接逆变器单元模拟不同负载条件下的电流和电压变化情况，测试逆变器单元在不同负载下的输出功率、效率和稳定性，为光伏储能系统的运行和控制提供参考，以及测试储能模块在不同负载下的放电能力、充电能力和循环寿命，为光伏储能的能量管理和优化提供支持。
4.根据权利要求1
5.根据权利要求4所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述蓄电池采用铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池或锂离子蓄电池中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述数据检测模块中设置有日射监测单元、室外温度监测单元和室外监控单元，所述日射监测单元采用日射仪对测量太阳总辐射和分光辐射进行检测，获取太阳光照数据，为光伏太阳能电池提供数据参考，所述室外温度监测单元用于监测室外温度，所述室外监控单元用于监测光伏太阳能电池工作环境。
7.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述电网供电模块中设置有电能监测单元，所述电能监测单元用于监测监控收费站设备的用电量和计算电费。
8.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述收费站设备用电模块包括收费站监控室供电单元和云收费车道供电单元，所述收费站监控室供电单元用于将配电柜的电能输送到收费站监控室中，对收费站监控室设备进行供电，所述云收费车道供电单元用于将配电柜的电能输送到无人收费车道设备进行供电；
9.一种收费站用供电切换系统，其特征在于：包括有控制芯片，所述控制芯片上电性连接数据处理器，所述数据处理器用于对采集的数据性进行计算处理，所述控制芯片用于根据计算后的数据信息发生控制指令，所述数据处理器上电性连接光伏切换器和电网切换器，所述光伏切换器和所述电网切换器用于对光伏供电和电网供电的线路进行切换，所述光伏切换器上电性连接有第一驱动器，所述第一驱动器上电性连接有第一继电器，所述电网切换器上电性连接有第二驱动器，所述第二驱动器上电性连接有第二继电器，所述第一驱动器和所述第二驱动器用于控制所述第一继电器和所述第二继电器的通断控制，便于控制供电方式的切换；
10.根据权利要求9所述的一种收费站用供电切换系统，其特征在于：所述反馈调节控制中包括有比例增益、积分增益、微分增益、阈值单元、比较单元和偏差数值，所述检测单元与所述比例增益电性连接，所述比例增益与所述积分增益电性连接，所述积分增益与所述微分增益电性连接，所述阈值单元与所述比较单元电性连接，所述阈值单元与所述输数据处理器电性连接，便于所述控制芯片设定阈值，所述比较单元和所述微分增益电性连接，所述偏差数值用于输送到所述比较单元中；
...【技术特征摘要】
1.一种收费站智能供电系统，其特征在于：包括光伏发电模块、发电控制模块、储能模块、数据检测模块、电网供电模块、供电切换模块和收费站设备用电模块；
2.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述光伏发电模块中设置有电池板角度调节单元和自动清洗单元，所述电池板角度调节单元用于根据太阳光照角度从而调节光伏太阳能电池板的迎光角度，提升发电量，通过自动清洗单元用于将水高压输送喷洒到光伏太阳能电池板表面上进行冲洗，自动清洁光伏太阳能电池板表面上的灰尘以及污渍。
3.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述发电控制模块包括控制器单元、逆变器单元和直流负载单元，所述控制器单元控制控制光伏太阳能电池板的电压和电流，所述逆变器单元用于直流电转换为交流电，所述直流负载单元用于连接逆变器单元模拟不同负载条件下的电流和电压变化情况，测试逆变器单元在不同负载下的输出功率、效率和稳定性，为光伏储能系统的运行和控制提供参考，以及测试储能模块在不同负载下的放电能力、充电能力和循环寿命，为光伏储能的能量管理和优化提供支持。
4.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述储能模块包括电池单元、电量监测单元和温度监测单元，所述池单元用于采用蓄电池存储所述光伏发电模块中多余的电能，所述电量监测单元用于监测所述蓄电池电能存储的状况，所述温度监测单元用于监测蓄电池的充放电温度。
5.根据权利要求4所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述蓄电池采用铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池或锂离子蓄电池中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种收费站智能供电系统，其特征在于：所述数据检测模块中设置有日射监测单元、室外温度监测单元和室外监控单元，所述日射监测单元采用日射仪对测量太阳总辐射和分光辐射进行检测，获取太阳光照数据，为...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈里得，梁玢，甘彤，
申请(专利权)人：江苏东南智能科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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